两臂液压锚杆钻车在神东矿区的成功开发与应用分析
浅谈锚杆钻机国产化

20 年第 8 06 期
内 蒙 古石 油化 工
11 2
浅 谈锚 杆 钻 机 国 产 化
李义 刚
( 神华 神东 煤 炭 分公 司 物 资 供 应 中 心 , 内蒙 古 准 格 尔旗 0 70 ) 1 0 0
摘 要 : 矿锚 杆 支护是 巷道 支护 的 发展方 向 , 煤 锚杆孔 钻进 设备 是 推广锚 杆 支护 的基 础 。介 绍 了 目 前 在神 东矿 区使 用的 几种 国外锚 杆钻 机 的性能 和特 点 , 析 了锚杆 钻机 国产化 的可行 性 及技 术难 点 。 分 关 键词 : 锚杆钻 机 ; 压 系统 ; 尘系统 ; 电缆 装置 液 集 卷 引 言 :锚杆 支 护 是有 宜 于 加快 井 巷掘 进速 度 、 提 高顶 板 支 护效 果 、 降低 支 护 劳动 强 度 和 减少 支 护 材料 消耗 的先 进 技术 。我 国仅 国有 重点煤 矿 每年掘 进 5 0多 万 米巷 道 , 9 7年 末 , 0 19 锚杆 支 护 率 全 国平 均 已达 3 . , 规 划 , 2 0 15 按 到 0 0年 , 杆 支 护 率平 锚 均应 达 到 5 , 已有大 同 、 台 、 0 但 邢 平顶 山、 铁法 、 西 山、 口等 1 龙 6个 矿 务 局 率 先 使 锚 杆 支 护 率 超 过 5 。国 外先 进 采煤 国锚 杆 支 护率 往往 超 过 8 。 0 0 在 现代 高 产 高效 矿 井 中 , 续 采煤 机 及 其后 配 套 设 连 备 已成 为重 要 的设备 。连 续 采煤机 多 用于房 式或 房 柱式 开 采 , 以及 双 巷 或 多 巷快 速 掘 进 , 其产 量 高 , 成 巷 速度 快 。 由于 采 空巷道 需要 及时 支护 , 因此 在连 续 采煤 机 的后 配 套设 备 当中 , 杆钻 机 就 显得 尤 为 重 锚 要。 以前的 锚杆 支 护工作 , 是 由矿工操 纵 风动或 液 都 压 钻 机打 眼 , 然后 手 动安 装锚 杆 , 动 强度 大 , 产 劳 生 效 率低 , 约着 煤 炭的产 量 。近几 年来 , 制 以澳 大利 亚 为代 表 的 几个 主 要 产煤 国家 , 继开 发 了“ 相 自移 式” 锚 杆 钻 机 , 中 由单 臂 、 臂 、 臂及 四 臂 等不 同形 其 双 三 式 的多 种 机 型 。这 些锚 杆 钻 机功 能 完 善 , 钻锚 速 度 快, 能够对 巷道 进 行及 时支 护 。另外 , 这些 锚杆钻 机 除 了能 够完成 钻 眼 、 装锚 杆这 两项 基本工 作外 , 安 还 可 以控 制 钻眼 的 方 向及 位 置 、 够 自行 行 走 和捕 集 能 有树 脂注 射 系统 的钻车 式锚 杆机 , 钻孔 、 装锚 杆 使 安 杆体 、 注入 粘 结剂 全 由机 械 完 成 , 机械 化 程 度 颇高 。 澳大 利 亚有 4家锚 杆 钻机 生 产 厂 家 , 生产 各 种 不 同 类 型 的锚杆 钻 机 , 以单 体 气 动 支 腿 式锚 杆 钻 机 使 尤 用 居多 , 有 多家 公 司 生 产能 与 掘 进 配套 的单 体 支 并 腿式 液 压锚杆 钻机 。澳 大利 亚气 动支 腿式 锚杆 钻机
锚杆钻车在普掘施工中的优势

锚杆钻车在普掘施工中的优势目前我矿普掘施工采用钻爆法施工,锚杆钻车使用具有以下优点:1、可以实现临时支护,替代临时支护。
目前我矿临时支护采用前探梁支护,Φ81mm无缝钢管制作,每根长4.5m,比较笨重,大断面施工5根前探梁,每循环临时支护用时80分钟,时间长。
锚杆钻车前部配有支撑机构装置,可以实现临时支护,取代前探梁支护,节约时间70分钟。
2、打锚杆速度快。
22m2断面下施工采用锚杆钻机施工锚杆需要140分钟,耗时较长,体力劳动量大。
锚杆钻车实现了巷道顶板、侧帮的锚杆及锚索支护机械化作业,具有钻进功能全面,工作效率高,工人劳动强度低等特点,可以大大缩短支护作业时间,提高支护效率和支护质量。
3、全液压锚杆锚索钻车针对掘进工作面断面宽度大于4.8- 5.5米、高度2.8-4.2米的巷道设计的,可以在赵楼煤矿使用。
而且钻车在结构上和功能上采用了整体升降的工作平台,可以根据巷道高度情况通过平台升降使作业人员进行上下调整,从而很方便的实现巷道内不同高度、不同角度锚杆(索)孔、炮眼孔、探测孔的机械化施工。
4、该锚杆钻车可以配套我矿目前的“凿岩台车+扒渣机+胶带”岩巷作业线使用,普掘机械化达到100%。
5、使用锚杆钻机后,掘进工作面的施工工艺会发生根本变化,能大大节约施工时间好工人劳动强度。
扒渣机配套普通风钻施工工艺流程及时间如下:放炮(140分钟)→临时支护(80分钟)→出矸(20分钟)→顶板支护(50分钟)→出下部矸石(70分钟)→支护两帮(40分钟)→打眼(80分钟)合计8小时。
扒渣机配套锚杆钻机施工工艺流程及时间如下:放炮(140分钟)→出矸(90分钟)→全断面支护(40分钟)→打眼(80分钟)合计5.8小时。
煤矿用液压锚杆钻车

3.整机结构组成
3.4行走控制 为了提高整机的灵活度,降低
操作难度,研发了单手柄操作行走 机构去取代了原双手控制两个阀的 常规控制方式。可实现单手控制整 机的前进、后退和左右转弯等功能。
右转
左转 前进 后退
3.整机结构组成
3.5后部操作部分 为了保证遥控操作时的安全性
单位 mm mm mm kw
V mL/r MPa m/min ° mm
参数值 4000 2650 500
22 1140/660
63 23 25 ±18 1200 B22
2.钻车锚杆支护工艺流程
侧帮锚杆、锚索孔施工 方式A
2.钻车锚杆支护工艺流程
侧帮锚杆、锚索孔施工 方式B
2.钻车锚杆支护工艺流程
CMM1-15 煤矿用液压锚杆钻车
冀凯河北机电科技有限公司
1 .概述Leabharlann 1.1产品特点及用途 锚杆支护是一种快速、安全、经济的巷道支护方式,是目前巷道支护先进技术的代表,是煤矿巷道
支护的发展方向。
CMM1-15煤矿用锚杆钻车是我公司针对煤矿巷道开拓作业中工作断面高度2.5~4米的巷道所设计 的高效机械化快速支护设备。可实现巷道顶板、侧帮上的锚杆、锚索孔、迎头炮孔及探测孔的机械化 作业施工。本钻车具有钻车功能全面,工作安全性及效率高,工人劳动强度低等特点,尤其是工人在 使用本钻车进行锚杆、锚索支护作业时能大大缩短支护作业时间,提高支护效率和支护质量。该钻车 结构合理,机构紧凑,运转灵活,操作方便,因而该钻车是实现目前国内巷道掘进支护快速、高效、 机械化的一种首选设备。该钻车与掘进机配套使用,适用于矿山巷道掘进工作面的支护机械化作业, 该钻车具有以下特点:
绿色矿山大柳塔煤矿:建设世界领先的清洁煤炭生产商

绿色矿山大柳塔煤矿:建设世界领先的清洁煤炭生产商11月3日,国家能源集团大柳塔煤矿52507智能掘进工作面地面分控中心经过安装调式,成功实现了对工作面智能连采机、配电点设备、运输胶带机的远程控制。
这一国内首个智能掘进工作面地面分控中心的正式投入使用,不仅为大柳塔煤矿的绿色矿山建设赋予了更多的科技内涵,也为国内同行业智能化建设提供了示范。
守护矿山“绿”底色,坚持发展高质量。
作为世界上最大的井工煤矿和神东矿区千万吨矿井的践行者、先行者,大柳塔煤矿曾以“生产规模化,技术现代化,队伍专业化,管理信息化”优势,先后多次创造国内外行业新纪录和世界第一,开创了中国煤炭工业的新纪元,被誉为神东千万吨矿井群的“孵化器”。
2018年以来,大柳塔煤矿树立“绿水青山就是金山银山”发展理念,聚焦绿色、创新、协调,以及“建设世界领先的清洁煤炭生产商”发展目标,全面推进绿色矿山建设,在国内同行业中的绿色矿山建设中再次树起了典范。
智能化让煤炭开发更安全高效煤炭行业作为一个高危行业,智能化建设尤为迫切与重要。
煤矿通过远程控制,各系统设备操控将由井下转移到地面,日常生产将主要依靠智能操控中心、智能技术支持中心和智能运维队伍协作完成,实现煤矿由“高危生产”向“本质安全”转变、由“规模产量”向“质量效益”转变、由“劳动密集”向“技术创新”转变、由“传统开采”向“智能开采”转变,从而实现煤炭行业的高质量发展。
大柳塔煤矿深刻认识到,煤矿智能化是绿色矿山建设的重中之重。
智能化建设不仅有利于提高生产效率、实现精准勘探,实现煤炭的绿色安全高效开发,还能够延伸煤炭企业产业链,打造煤矿智能装备和煤矿机器人研发制造等新产业。
该矿成立了由矿长任组长的科技创新和智能化工作小组,下设采掘、机电、“一通三防”、管理提升四个专业组,每组各确定一名专人负责科技创新、群众创新创效、智能化建设及亮点工程等相关工作。
该矿通过多年来的持续科技创新和智能化建设,已建成了区域中央自动化控制系统,控制范围达621.8平方公里,综合自动化系统涵盖了大柳塔、补连塔、上湾、哈拉沟和石圪台5座煤矿,形成了亿吨级的生产控制平台,实现了各生产系统的集中显示、数据监测存储、远程控制、智能报警、智能分析等功能,集中体现了矿井管理的信息化、自动化和智能化。
我国煤矿锚杆钻车的应用现状与发展趋势

我国煤矿锚杆钻车的应用现状与发展趋势发布时间:2012-04-26 点击次数:213次1引进国外锚杆钻车的应用现状及存在问题国外锚杆钻车多用于煤矿短壁开采与多巷掘进中,是与连续采煤机、掘进机配套的主要设备。
近年来,随着国外锚杆支护理论不断完善与发展,以美国久益( JOY)、弗莱彻(FLETCHER)、朗艾道(LONG-AIRDOX)、澳大利亚约翰芬雷(JOHNFINLAY)、海卓莫替克(HYDRAMATIC)等为代表的煤机设备公司陆续研发了新型锚杆钻车,自动化、智能化程度愈来愈高,安全性、可靠性大大增强。
我国煤矿短壁机械化开采方式以连续采煤机掘进巷道,配备国外的多臂履带式锚杆钻车为主。
20世纪90年代起,神华集团引进了多种具有自移能力的锚杆钻车,包括单臂、二臂和四臂等产品来配合连续采煤机掘进作业,实现了采掘工作面生产集中化。
其中,澳大利亚先进的四臂锚杆钻车应用效果突出,具有支护效率高、除尘效果好、操作简单、适应性强等优点,在井下生产中发挥着重要作用。
神东公司哈拉沟煤矿引进的澳大利亚海卓莫替克公司ARO- 40-RELMB-WT型锚杆钻车。
四个钻臂配有回转式干式吸尘钻机,单机功率20 kW,转速600 r/min,推力28 kN,推进速度0~20 m /min,扭矩350 N²m。
四个钻臂横向排列在机组前部,外侧的两个钻架安装在滑动悬臂上,可向外移动调节钻孔位置以符合锚固顶板所需要的锚杆布局要求。
操作简便,支护速度快,能够满足快速掘进的支护要求。
神东公司榆家梁煤矿引进的澳大利亚约翰芬雷公司4Y00-1224-WA型低采高锚杆钻车。
可实现顶板临时支护,装配有半自动钻进程序,结合人工插入树脂药卷和锚杆; 1个操作人员使用半自动控制系统可以有效的监视和控制2个操作台;整机采用整体对称式设计,具备瓦斯检测功能,设备有干式钻箱及可操作顶棚。
陕西黄陵矿业集团20世纪末引进美国朗艾道公司HDDR型双臂锚杆钻车,转动扭矩305N²m,锚杆机紧固扭矩258N²m,打眼及锚杆安装速度最快可达30套/h ,最大进给力22kN,转速650r/min,半自动化控制,但对巷道条件要求较高,不适于该矿长壁回采单巷掘进工艺,使用效果并不理想。
CMM2-15 型全液压两臂锚杆锚索钻车操作规程

CMM2-15型全液压两臂锚杆锚索钻车操作规程一、一般规定:操作人员必须是经过培训,经考试合格后,持证上岗。
工作面风流中瓦斯大于0.5%时不许送电;瓦斯浓度大于1%时必须停机;瓦斯浓度或二氧化碳浓度大于1.5%时必须断电撤人。
要严格执行敲帮问顶制度,确认工作面安全后方可进行作业。
在作业过程中,要密切注意顶板及周围情况,一旦有不安全隐患,应立即停止作业,待不安全隐患处理完毕后方可作业。
司机必须穿长袖工作衣,扎紧袖口,佩戴齐全的劳动保护用品。
操作时确保工作范围内无闲杂人员及物件。
严格按润滑要求加注润滑油脂。
锚杆机行走期间,行走区域内严禁站人;行走时要与两帮保持一定距离,不得碰撞两帮的管线、设备及风筒等。
锚杆机行走时要降低临时支护顶棚到合适位置,且顶棚上下严禁站人。
锚杆机应停放在平坦,无淋水、积水,支护完整且不影响其他设备运行的巷道里。
二、操作程序启动前检查启动前检查钻车各机构的摆放位置是否安全。
启动本钻车前一定要将外部水源接入本钻车,并保证钻车的水路通畅;检查油箱中油液的质量和液位高度是否正常,当液位低于工作油位或油温超过601时,应停车加油或降温。
启动本钻车前要检查电缆有无损坏、破裂,电气元件是否正常;确认所有控制开关能自由操作且均处于断开或中位。
在开车前必须认真检查各液压阀的操作手柄,必须处于中间位置;启动本钻车前要通过轻微点动确认油泵转向。
开机程序主令电气控制箱是指QJZ2-80/1140(660)矿用隔爆兼本质安全型真空电磁起动器。
把该起动器转换开关扳手转到"正'的位置,按下绿色"起动'按钮。
然后按下声光组合电铃按钮,电铃响起(2秒后即可松手), 约5秒钟后,按下远程控制按扭中的"绿色'按钮,油泵电机起动。
主令电气控制箱起动油泵电机后锚杆钻车前灯、后灯开始通电照明。
按要求将本钻车行走至指定位置,根据巷道高度调整升降平台,使升降平台的位置满足作业人员需要。
锚杆(锚索)在煤矿巷道支护中的应用

锚杆(锚索)在煤矿巷道支护中的应用【摘要】随着煤矿开挖深度的不断增加,巷道支护面临着重大问题,本文从锚杆锚索支护的作用原理、当前煤矿巷道支护现状与存在的问题,以及锚杆与锚索联合支护的分析这三个方面对锚杆锚索在煤矿巷道支护中的应用进行阐述。
【关键词】锚杆;煤矿;巷道;支护一、前言随着经济的发展,煤作为主要的能源面临的需求也越来越大,煤矿作为生产煤炭的主体行业也面临着向深部开发的问题,随着开挖深部的增加,巷道的支护面临诸多困难,为了提高支护强度,提高安全性,我们需要对锚杆支护在煤矿内部的应用进行分析。
二、锚杆锚索支护的作用原理锚杆锚索是直接作用在巷道围岩的岩石内部,不同于以往的木支护以及工字钢支护,用通俗的语言来说,就是从过去的在围岩外部的被动支护变为围岩内部的主动支护,这样可以减少巷道变形,提高支护的承载力。
由于巷道围岩的地质条件不同,锚杆锚索支护的形式也有相应的变化,使得作用机理也各不相同。
现如今主流的的锚杆支护原理主要有以下几种:悬吊理论、组合梁(拱)理论、锚杆桁架支护理论等。
悬吊理论适用于老顶较为稳定的岩层中,将锚杆与老顶通过树脂胶进行相连接,从而将直接顶悬吊起来对巷道进行支护;组合梁(拱)理论主要是通过将各个锚杆应力作用区相连接进而形成稳定的拱,提高巷道的支护强度。
在利用锚杆锚索支护时,由于锚杆锚索支护的作用强度以及刚度均大于围岩的变形值,同时在支护时改变围岩的应力状态,同时通过加强对裂隙以及破碎岩石的挤压,增加锚杆的抗剪强度,从而增大围岩自身的承载能力。
例如进行平巷掘进,在平巷掘进之后,由于直接顶缺乏支撑,将会发生沉降变形,此时可以通过锚杆锚索以及托盘将直接顶悬吊起来,将直接顶的变形值转化为锚杆对老顶的拉力,提高直接顶的稳定性,使得岩层可以形成稳定的结构。
锚杆锚索的支护作用效果比较的复杂,不能简简单单的用一个理论进行解释,尤其是在锚杆锚索对围岩岩石的加固作用效果上,其主要表现为以下几个方面:锚杆锚索通过树脂胶等胶体与岩层进行稳定的连接,提高了岩层的抗拉强度,将岩层变为一个整体。
液压锚杆钻车(新设备)安全风险专项辨识评估报告

液压锚杆钻车(新设备)专项安全风险辨识评估报告2024年5月专项安全风险辨识评估人员名单一、安全风险辨识评估小组为了减轻职工劳动强度,提高施工效率和安全可靠性,公司安排综掘一队在二采区辅运巷掘进期间使用CMM2-18Y型煤矿用液压锚杆钻车,配合EBZ200综掘机进行掘进作业。
为了确保安全使用液压锚杆钻车,由总工程师组织,相关部门参加,成立了安全风险辨识评估小组。
组长:总工程师副组长:机电矿长、分管矿长主要成员:各科室及相关大队负责人职责:1、收集与液压锚杆钻车风险辨识评估相关的资料和信息。
2、开展液压锚杆钻车安全风险辨识、评估工作。
3、制定安全风险管控措施,并转化应用。
4、补充年度风险清单及管控方案。
二、安全风险辨识评估范围本次安全风险辨识评估覆盖了与液压锚杆钻车相关的运行、操作、维护保养,以及液压锚杆钻车的结构。
安全风险辨识评估前,相关人员收集了与液压锚杆钻车相关的以下资料和信息:1、设备使用说明书。
2、工作面相关资料。
3、设备常见故障。
4、设备操作规程。
5、相关标准:《煤矿安全规程》(2022版)、《煤矿用液压钻车通用技术条件》(MT/T199-1996)。
三、设备概况(一)主要用途及适用范围该钻车主要用于煤巷及半煤岩巷道掘进工作面支护作业,能够实现顶帮同时支护,还具有在硬度f=3~8的煤/岩层内钻炮孔及探测(探水、探瓦斯)孔等功能。
巷道支护高度2.5~4.0米,支护宽度2.8~4.6米以上。
适应巷道工作坡度为±18°。
(二)钻车基本性能参数四、设备结构组成和工作原理本钻车由行走机构、机体部、推进机构(钻孔机构)、前部支撑机构、钻臂机构、液压系统、水系统、电气系统等八大部分构成。
1、行走机构行走机构分别由两台液压马达驱动,通过减速机构驱动链轮带动履带实现行走。
履带张紧机构由张紧轮组、张紧油缸组成,张紧轮组通过张紧油缸的伸缩运动可调整履带的张紧程度。
履带架通过定位槽及高强度螺栓固定在机体两侧,在履带的侧面开有方槽,以便张紧油缸的拆卸。
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两臂液压锚杆钻车在神东矿区的成功开发与应用分析作者:姚会军来源:《中国科技纵横》2014年第05期【摘要】锚杆支护是神东矿区高产高效矿井使用最为广泛、安全、经济、可靠的巷道支护方式,代表了巷道支护技术的发展方向;两臂锚杆钻车的开发和应用是根据综掘机单巷施工时无法使用大型锚杆钻车支护而专门量身开发的一款小型的机械化锚杆支护设备,主要用于煤矿综掘机掘进的煤巷或岩巷的顶板、两帮的锚杆、锚索支护,同时也可用于连采工作面帮锚杆的支护,弥补四臂锚杆钻车无法进行帮锚杆支护的不足;两臂锚杆钻车的成功开发和应用为神东矿区的高产高效矿井的建设发挥了巨大的作用,成为目前综掘队巷道支护中最为理想的设备。
【关键词】锚杆钻车支护设备应用分析神东煤炭集团经过20多年的不断发展壮大,主要得益于神东各级管理层超前的管理理念和敢于大胆引进国际最先进的煤矿装备并能够进行积极的消化吸收,现已成为最具有国际竞争力的大型煤炭企业,锚杆钻车的引进是推动神东煤炭公司快速发展的必不可少的设备,公司先后引进了费尔奇(FLETCHER-CHDDR-2)、朗艾道(LONG-AIRDOX)的两臂锚杆钻车、澳大利亚约翰芬雷(JOHNFINLAY)的四臂锚杆钻车(ARO-40-RELMB-WT)以及经过神东公司与太原煤科院通过对引进国外机型的消化吸收、取长补短和进行吸收后再创新的研发模式与2004年研制出来首台CMM25-4四臂锚杆钻车。
以上机型主要配套与短臂连续采煤机,仅在神东公司围岩条件好、巷道断面大的短壁开采与多巷道掘进中,取得了良好的应用效果,具有支护效率高、除尘效果好、操作简单、适应性强等优点,在井下生产中发挥了重要作用。
在巷道围岩条件较差或单巷掘进时,设备的换位将占用大量时间,掘进进尺将大大降低,无法发挥其优点。
随着神东煤炭集团各矿井的不断开采,煤炭的开采条件向广度、深度、难度不断延伸。
2009年神东公司首次引进了三一重装的EBZ260和太原煤科总院的EBH-315和EBZ-220综掘机主要用于在神东公司各矿井进行全岩巷和半煤岩巷以及条件较为恶劣的无法使用连采设备施工的工程,由于综掘机施工的巷道条件多为单巷施工,无法配套使用引进的国外的两臂锚杆钻车和四壁锚杆钻车,只能使用最为原始的单臂液压钻机进行支护,严重影响了巷道的施工进度和施工质量,开发一种能够配套适应综掘机进行快速支护的钻车是解决综掘机机快速安全施工的必然之选。
两臂液压锚杆钻车是神东煤炭集团公司2010年根据当时公司的发展战略实现“四化五型”大神东、大专业化的发展要求,全面提升掘进装备水平,达到减人提效,实现安全快速专业化掘进的需要,神东煤炭集团公司于国内专业化锚杆钻车厂家共同开发和研制的,适用于神东矿区的一套国内首创、国际领先的能彻底改变综掘机单巷掘进时无机械化支护的专用支护设备,该钻车与综掘机配套使用,能够实现对掘进巷道顶板、侧帮锚杆及锚索支护的机械化作业,是目前国内使用综掘机掘进巷道的一种最为理想的支护设备,大大提高了支护速度、支护质量、降低了工人的劳动强度,达到了降本增效的目的,经过近一年的试用和不断完善,两臂锚杆钻车已经成为我中心综掘队不可或缺的装备,全面替代了以前的单体液压钻机和手持式煤电钻打眼支护,两臂锚杆钻车的开发和应用推动了我公司机械化装备水平进一步的提升,达到了预期目标。
1 锚杆钻车的主要参数、结构特点与工作原理1.1 主要参数(1)外形尺寸:长*宽*高=5600mm*1300mm*2020mm(2)适应巷道断面:23m2(3)最高支护高度:4200mm(4)装机功率:45KW(5)机重:约16T1.2 结构特点及工作原理(1)锚杆钻车由行走机构、机体部、推进机构、前部支撑机构、钻臂机构、液压系统、电气系统等七大部分组成。
(2)整机所有动作机构全部采用液压系统控制,整机结构合理、布置紧凑,各部件质量可靠,井下维修与保养方便,操作简单。
(3)钻车设有两套钻孔的钻臂及推进装置均采用液压系统控制,且两钻臂及推进机构可以独立或同时工作。
(4)两台钻孔推进机构可自由旋转不同位置和角度,独立进行顶帮锚杆锚索、迎头炮眼及探测孔的施工作业。
(5)设有可升降的前部临时支撑机构装置,对预支护空顶区域能够进行可靠的超前支护,有效的保证了支护人员安全,同时临时支护装置能够将顶部预支护网片一起撑起,保证了顶部网片挂设质量,降低了劳动强度,提高了支护速度。
(6)设有可升降的支护工作平台,可以使两钻臂整体随平台上下升降,以满足不同巷道高度的施工要求。
(7)同时还设有可左右转动和翻动的作业人员工作踏板,满足不同巷道宽度的施工要求,并方便作业人员操作。
2 锚杆钻车与综掘机配套使用时的工艺工序说明首先,综掘机在工作面迎头进行掘进作业时,锚杆钻车停靠在综掘机后方的侧帮处(约15米以外的距离)。
见图1:然后,在综掘机完成一次掘进循环作业后,综掘机后退(距离工作迎头15米以外)并尽量贴帮停放。
锚杆钻车从综掘机的一侧行驶到预支护区域进行锚杆支护作业。
见图2:最后,当锚杆钻车完成所有锚杆、锚索支护作业后,钻车收回各执行机构,退至综掘机后方停靠,再次启动综掘机前行至工作面迎头,进行下一循环掘进作业。
3 锚杆钻车支护与传统支护方式优缺点分析3.1 施工安全系数得到大幅提升(1)锚杆钻车设置了可移动、伸缩式的超前临时支护机构,支护人员始终站在有临时防护措施的顶板下工作;消除了支护人员在空顶下的作业的情况,大大的提高了作业人员的安全性;(2)临时支护机构还具备托举网片的功能,在神东矿区所有巷道支护时全部设有顶网,在未使用锚杆机时操作人员需站在空顶下用手临时托起网片,由于锚杆钻车的超前支护装置,在撑起支护装置前操作人员可以将网片放置在临时支撑顶梁上方,网片随顶梁一起顶到顶板上,避免了人工托举网片带来的安全隐患,有效降低了作业人员的劳动强度。
3.2 减人提效降低劳动强度方面效果明显(1)锚杆钻车只需配备一名主司机、两名支护作业人员就可以完成全部作业(包括:顶锚杆、帮锚杆、锚索、探顶底煤的深度、底板的地锚以及超前探放水等作业);以往的作业方式是使用单体液压钻机支护顶板,煤电钻支护两帮,至少需要配备10名支护作业人员,配备2台单体液压钻机及2台煤电钻同时进行作业,支护速度慢,用人多、工人的劳动强度大。
(2)锚杆钻车上同时设置了可升降的工作平台,可根据巷道的实际高度自由调整作业的位置,替代了以往使用脚手架搭建工作平台或站在综掘机上进行作业的方式。
(3)钻车上还配置了两套可灵活变位的钻臂操作机构,仅需要通过操纵液压手柄就能实现全方位、多角度的作业,彻底取代了以往作业中操作工人需多人抬扛单体液压钻机和频繁移动液压泵站的情况,大大减轻了工人的劳动强度。
3.3 钻车功能全面操作灵活可靠(1)锚杆钻车将多种钻孔作业及支护作业的集成在一起,简化了工作面支护设备的配置数量,全面取代了单体液压钻机和手持式煤电钻等作业方式。
(2)可以在同一平面的任意角度内进行钻孔作业,特别能适应在复杂巷道条件下的支护作业,可实现距离底板最低位置帮锚杆支护高度200mm,且锚杆与帮垂直(传统作业在800mm左右),最顶部帮锚杆距顶板的距离可实现150mm(传统作业在500mm左右);使用传统的施工方式支护完的最上部和最下部帮锚杆是倾斜的存在一定的角度不能保证垂直,整体支护质量较差,不能完全保证达到设计参数。
3.4 大幅提高了工作效率和支护质量(1)采用锚杆钻车进行支护作业时,完成单根锚杆支护作业的时间(以每根锚杆的长度为2.2M计算,包括:钻孔、安装树脂、安装锚杆、搅拌及锁紧等环节)约2-3分钟,使用单体液压钻机打一根锚杆的时间约为7-10分钟,支护一根锚杆的时间能节约出约5-7分钟时间;完成单根锚索作业的时间(以每根锚索的长度为8M计算)约为12-15分钟,使用单体液压钻机打一根锚索的时间约为30-40分钟,支护一根锚索的时间能节约出约18-25分钟时间,支护效率得到了大幅提升,为生产创造了更多的时间,掘进进尺也得到了大幅提高,例如我中心综掘三队在施工半煤岩巷时在未使用锚杆钻车前每月掘进进尺约为150米左右,配备锚杆钻车后月进尺提高到300米左右,在施工全煤巷时掘进进尺由原来的月最高240米提升到550米左右,全岩巷由100米提升至200米左右,掘进效率和支护质量均得到了大幅提升,同时也增加了工人的收入。
(2)在使用单体液压钻机支护时由于是手持钻机扭矩过大会对操作工的手臂造成伤害,扭矩过小无法满足操作规程中对锚杆预紧力的要求,需人工进行二次紧固;使用锚杆钻车后其钻臂机构可提供250N.M的扭矩,彻底取消了人工二次紧固的环节,大大提高了工作效率及支护质量同时也避免了对操作工人的伤害。
3.5 作业环境得到了大幅改善(1)锚杆钻车进行支护作业时,可实现对支护作业中空顶的预支护,操作人员在有临时支护的顶板下进行作业,保障了作业人员的人身安全。
(2)在使用单体液压钻机支护作业时(特别是在进行顶锚杆、锚索作业时),操作人员直接站在钻孔的正下方进行支护作业,煤泥水会直接流在操作人员身上,即使操作人员身披雨衣,用胶带扎住袖口和领口,操作人员的工作服仍然会被淋湿湿透,对工人的身体损坏极大;自使用锚杆钻车进行支护作业后完全避免了淋水对工人身体的伤害,操作人员始终站在有永久支护的顶板下,站立位在距钻孔部位2米以外的位置进行操作,钻孔水全部流在底板上,操作人员避免了长期淋水对身体的伤害,现场作业环境得到明显改善。
3.6 目前存在的不足之处及防范措施由于此锚杆钻车配套综掘机使用,受巷道条件和综掘机的影响,必然造成此锚杆钻车机身较窄,重心较高,结构紧凑操作人员工作空间较小等缺陷,根据存在的不足之处为了避免在钻车行走、检修或支护过程中造成人身伤害及设备损坏等事故需制定具有针对性的安全技术措施。
(1)人员上岗前必须经过培训并能完全熟悉掌握所使用设备的性能、结构和本安全技术措施。
(2)掘进过程中必须严格控制工程质量,严禁出现巷道大坡度起伏、淤泥深坑、左右高差过大等工程质量问题,锚杆机行走区域内浮煤必须清理干净防止导致的锚杆机左右倾斜发生侧翻事故。
(3)当底板不平或浮煤未清理干净有可能导致锚杆机前后起伏、左右倾斜时应立即停止并垫平后方可行走。
(4)在支护或行走过程中,锚杆机两侧严禁站人(包括紧固锚杆和清理浮煤等),并在锚杆机后部悬挂“设备正在运行,周围严禁站人”的醒目警示。
(5)锚杆机起动前司机要查看钻车各机构的摆放位置是否安全、各种操作阀组是否在零位,油箱中油液的质量和液位高度是否正常等。
(6)锚杆机在运行时如发生故障或运行状态异常时,应立即按下就近的紧急停车按钮进行停车;进行检查,维修、维护时应在停机状态下进行,并将启动器隔离手柄打到“停止”位置并闭锁,防止有人误启动锚杆机造成事故。